DE683381C

DE683381C - Electric, liquid-cooled high pressure metal vapor discharge lamp

Info

Publication number: DE683381C
Application number: DEP74069D
Authority: DE
Inventors: Leonard John Davies
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1935-11-01
Filing date: 1936-11-01
Publication date: 1939-11-04

Description

Elektrische, flüssigkeitsgekühlte Hochd'ruckmetalldampfentladungslampe Die Erfindung bezieht sich auf in Kühlflüssigkeit untergebrachte elektrische Hochdruckrrietalldampfentladungslampen, insbesondere Quecksilberdampflampen, mit einem Betriebsdruck von mehr als ro Atm. Diese flüssigkeitsgekühlten Hoch- und Höchstdruckdampflampen besitzen eine hohe Lichtausbeute und insbesondere eine für Projektions- und Scheinwerferzweckevorteilhafte, außerordentlich hohe Leuchtdichte. Beim Betrieb dieser Brennspannungen von zoo bis zooo Volt aufweisenden Lampen hat sich jedoch herausgestellt, daß bei den in der Regel verwendeten Kühlflüssigkeiten, insbesondere bei der Verwendung von Kühlwasser, die ebenfalls von der Kühlflüssigkeit umspülten Stromzuführungsdrähte, insbesondere in. Nähe, der Einschmelzstelle des Entladungsgefäßes, infolge von Elektrolyseerscheinungen angegriffen und oft schon nach kurzer Betriebszeit zerstört werden.Electric, liquid-cooled high-pressure metal vapor discharge lamp The invention relates to electric high-pressure radial vapor discharge lamps housed in cooling liquid, especially mercury vapor lamps with an operating pressure of more than ro Atm. These liquid-cooled high and ultra-high pressure vapor lamps have a high Luminous efficacy and in particular one that is advantageous for projection and headlight purposes, extraordinarily high luminance. When operating these voltages from zoo to zooo volts having lamps has been found, however, that in the Usually used cooling liquids, especially when using cooling water, the power supply wires, which are also surrounded by the cooling liquid, in particular in the vicinity, the melting point of the discharge vessel, as a result of electrolysis phenomena attacked and often destroyed after a short period of operation.

Ausgehend von. der Erkenntnis, daß der durch eine Elektrolyse bedingte Stromverlust nur verschwindend gering und die Elektrolyse nur dann schädlich ist, wenn sie an den verhältnismäßig dünnen Stromzuführungsdrähten auftritt, werden nach der Erfindung die aus den Rohrenden hervortretenden Stromzuführungen gegenüber der Kühlflüssigkeit durch auf die Rohrenden dicht aufgesetzte, mit dgn Stromzuführungen elektrisch verbundene Metallkappen abgeschirmt.Starting from. the knowledge that it was caused by electrolysis Electricity loss is negligible and electrolysis is only harmful if it occurs on the relatively thin power supply wires, after of the invention, the power leads protruding from the pipe ends compared to the Cooling liquid through tightly placed on the pipe ends with dgn power supply lines shielded electrically connected metal caps.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, Metallkappen bzw. Metallhülsen auf die Gefäßenden elektrischer Entlgdungslampen aufzusetzen, jedoch nur bei luftgekühlten Lampen und nur zu dem Zweck, die Lampe bequem in federnde Fassungen einbauen oder die Wärmeäbleitung regeln zu können; nicht aber bei in Kühlwasser untergebrachten Hochdruckmetälldampflampen und nicht zu dem Zweck, eine schädliche Elektrolyse am Stromzüfuh@j rungsdraht zu vermeiden. a Bei einer nach der Erfindung ausgebildete, Hochdrucklampe ist eine Beschädigung dCr. empfindlichen Stromzuführungsdrähte durch die Elektrolyse unmöglich, da das Kühlwasser mit den Stromzuführungsdrähten nicht in Berührung kommt. Es ist aber außerdem auch eine Überhitzung der Einschmelzstelle des Lampengefäßes vermieden, da die Metallkappen mit großer Oberfläche mit dem Kühlwasser in Verbindung stehen und eine kräftige Wärmeableitung von den Rohrenden und den Einschmelzstellen ermöglichen. Die Größe dieser Wärmeableitung kann durch eine entsprechende Wahl von mehr oder weniger stark wärmeableitenden, das Innere der Metallkap.peausfüllenden Stoffen leicht verändert und der Bauart der Entladungsröhre ange-Paßt werden. Ist die beim Betrieb der Lampie im Elektrodengefäß auftretende Wärmeentwicklung besonders groß, so empfiehlt es sich, die auf das Rohrende aufzusteckenden Metallkappen als massive Metallkörper auszubilden oder die hohl ausgebildeten; zweckmäßig dickwandig ausgeführten Metaillkappen mit einem gut wärmeleitenden Metall, z. B. Blei, auszufüllen. Auch lassen sich die Wärmeableitungsverhältnis e an den Rohrenden und damit die Betriebstemperatur der Elektrodengefäße und insbesondere ihrer Einschmelzstellen in gewissem Maße dadurch einstellen, daß man die Metallkappen mehr oder weniger weit auf die Elektrodengefäße aufschiebt.It has already been proposed to use metal caps or metal sleeves to put on the vessel ends of electric discharge lamps, but only with air-cooled ones Lamps and only for the purpose of installing the lamp comfortably in spring sockets or the heat dissipation to be able to regulate; but not with in cooling water housed high pressure metal vapor lamps and not for the purpose of damaging Avoid electrolysis on the power supply wire. a In one according to the invention trained, high pressure lamp is a damage dCr. sensitive power supply wires impossible due to the electrolysis, since the cooling water with the power supply wires does not come into contact. But it is also an overheating of the melting point of the lamp vessel avoided, as the metal caps with a large surface area with the cooling water are in communication and a strong heat dissipation from the pipe ends and the Allow melting points. The size of this heat dissipation can be determined by an appropriate Choice of more or less heat-dissipating ones that fill the inside of the metal cap Materials can be changed slightly and the design of the discharge tube adapted. is the heat development that occurs in the electrode vessel during operation of the lampie large, it is advisable to use the metal caps to be attached to the end of the pipe as to form solid metal bodies or the hollow ones; appropriately thick-walled executed metal caps with a highly thermally conductive metal, z. B. lead to fill in. The heat dissipation ratio e at the pipe ends and thus the Operating temperature of the electrode vessels and in particular their melting points Adjust to some extent by turning the metal caps more or less pushes wide on the electrode vessels.

In einzelnen Fällen wird' es zweckmäßig sein, den Ringschlitz zwischen der Metallkappe und dem Elektrodengefäß mit geeigneten Dichtungsstoffen abzuschließen., um mit Sicherheit eine Berührung der Kühlflüssigkeit mit den im Innern der Metallkappe befindlichen Stromzuführungsdrähten zu verhindern.In individual cases it will be useful to place the ring slot between close off the metal cap and the electrode vessel with suitable sealants., to ensure that the coolant comes into contact with the inside of the metal cap to prevent existing power supply wires.

Die bei der neuen Lampe an der Oberfläche der Metallkappen auftretende Elektrolyse bedeutet keinen Nachteil, da die geringfügige elektrolytische Metallabtragung in Bezug auf die große :Masse der Metallkappen belanglos ist.The one that occurs with the new lamp on the surface of the metal caps Electrolysis is not a disadvantage, as the electrolytic metal removal is minor in relation to the large: mass of metal caps is irrelevant.

Es besteht aber sogar die Möglichkeit, bei der neuen, mit Metallkappen versehenen Hochdrucklampe die Elektrolyse weitgehend zu verhindern: Dies wird dadurch erreicht, daß die beispielsweise aus Kupfer bestehenden Metallkappen bis auf die zur Stromübertragung unerläßlichen blanken Flächen mit einem dünnen Isolierüberzug versehen werden, der beispielsweise aus einem Lacküberzug oder einer Glasemaille bestehen kann. Dieser Isolierüberzug führt zu keiner schädlichen überhitzung der Einschmelzstelle, weil zur Wärme- leitung eine außerordentlich große Ober- z4# , e zur Verfügung steht. Die Metallkappe ..t sozusagen einen außerordentlich ver- .r,-gx6ßerten Stromzuführungsdraht dar, der infölge seiner großen Oberfläche nunmehr ohne wesentliche Beeinträchtigung der Wärmeableitung durch eine Isolierschicht abgedeckt werden kann.However, there is even the possibility of largely preventing electrolysis in the new high-pressure lamp with metal caps: this is achieved by providing the metal caps, for example made of copper, with a thin insulating coating, except for the bare surfaces that are essential for power transmission can consist of a lacquer coating or a glass enamel. This insulating coating does not lead to any harmful overheating of the melting point, because heat management an extraordinarily large z4 # , e is available. The metal cap ..t, so to speak, an extraordinarily .r, -gx6ßerten power supply wire, which due to its large surface can now be covered by an insulating layer without significantly impairing the heat dissipation.

Ein weiterer Vorteil der neuen Hochdrucklampe liegt endlich darin, daß sie bequeme zwischen Haltefedern eingespannt und jederzeit ohne Schwierigkeit ausgewechselt werden kann.Another advantage of the new high-pressure lamp is finally that that they are comfortably clamped between retaining springs and at any time without difficulty can be exchanged.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine nach der Erfindung ausgebildete Quecksilberhöchstdruckdampflampe im Schnitt in größerem Maßstabe dargestellt.The drawing shows an exemplary embodiment according to the invention trained high pressure mercury vapor lamp shown in section on a larger scale.

In die beiden Enden der röhrenförmigen Entladungslampe i, die aus Quarz oder einem hochschmelzenden Glas- besteht und einen Innendurchmesser von etwa 6mm aufweist, sind die aus Wolfram bestehenden Stromzuführungsdrähte 2 dicht eingeschmolzen, die zu den Elektroden 3 von üblicher Bauart führen. Die Stromzuführungsdrähte 2 endigen im Innern der auf die Rohrenden aufgesetzten Metallkappen q., die mit einem gut wärmeleitenden Metall 3, vorzugsweise einem Metall mit niedrigem Schmelzpunkt, beispielsweise Blei, ausgefüllt sind. Für die Kappen g. wird zweckmäßig Kupfer oder ein anderes Metall gewählt; bei dem die Elektrolyse nur in geringem Maße auftritt. Die zylindrischen Metallkappen q. erstrecken sich über die Enden des Entladungsgefäßes, etwa bis in Höhe der Elektroden 3. Um einen besonders guten Sitz der Metallkappen: q. zu erzielen; sind die Enden des Entladungsrohres mit Einschnürungen 6 versehen, die von dem im Innern der Kappen q. untergebrachten Metall ausgefüllt sind. Die Enden des Entladungsgefäßes i sind so gestaltet und die Metallkappen q. so ausgebildet, daß sich beim Betrieb der in einer Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, untergebrachten Hochdrucklampe in den Elektrodengefäßen eine ebenso hohe oder gegebenenfalls auch eine etwas höhere Temperatur einstellt als am Mittelteil des Entladungsgefäßes, und daß die äußeren Teile der Einschmelzstellen infolge der Wärmeableitung durch .die Metallkappen ¢ i hindurch auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden.In the two ends of the tubular discharge lamp i, the out Quartz or a high-melting glass and an inside diameter of about 6mm, the power supply wires 2 made of tungsten are melted tightly, which lead to the electrodes 3 of conventional design. The power supply wires 2 end inside the metal caps q good heat conducting metal 3, preferably a metal with a low melting point, for example lead. For the caps g. is appropriate copper or another metal chosen; in which the electrolysis occurs only to a small extent. The cylindrical metal caps q. extend over the ends of the discharge vessel, approximately up to the level of the electrodes 3. To ensure that the metal caps fit particularly well: q. to achieve; the ends of the discharge tube are provided with constrictions 6, that of the inside of the caps q. placed metal are filled. the Ends of the discharge vessel i are designed and the metal caps q. trained so that during operation of the housed in a coolant, preferably water High-pressure lamp in the electrode vessels an equally high or possibly also sets a slightly higher temperature than at the middle part of the discharge vessel, and that the outer parts of the melting points as a result of the heat dissipation through .the metal caps ¢ i are kept at a lower temperature through them.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Electric, tubular high pressure metal vapor discharge lamp, especially high pressure mercury lamp, for more than io atm. Pressure, which is housed in a cooling liquid, characterized in that the Pipe ends and the power supply lines protruding from them with respect to the cooling liquid by placing them tightly on the pipe ends and electrically connected to the power supply lines Metal caps (q.) Are shielded.

2 high pressure vapor discharge lamp according to claim i, characterized in that the metal caps with metal; preferably lead, filled in are.

3. High-pressure vapor discharge lamp, characterized in that the metal caps except for the bare surfaces required for power transmission with an insulating coating are provided.